5 modi diversi per alimentare un Raspberry Pi

Sia che tu stia utilizzando il tuo Raspberry Pi in casa o in una posizione remota, ad esempio per una stazione meteorologica o una telecamera per la fauna selvatica, avrà bisogno di un'alimentazione elettrica affidabile per funzionare.

Se hai un modello Raspberry Pi e non sei sicuro di come alimentarlo per il tuo progetto, continua a leggere per scoprire i diversi modi in cui puoi fornire elettricità a questi computer delle dimensioni di una carta di credito.

Opzioni di alimentazione Raspberry Pi

Tutti i computer Raspberry Pi dall'inizio richiedono alimentazione a 5 V, ma l'amperaggio consigliato varia a seconda del modello. I modelli più vecchi (e anche i più piccoli Zero) richiedono 2,5 A o meno, mentre i nuovi modelli full-size come il Raspberry Pi 4 e Pi 400 richiedono fino a 3A, soprattutto se si collegano periferiche aggiuntive o si esegue compiti pesanti.

La tabella seguente mostra i requisiti di alimentazione per ciascun modello Raspberry Pi.

L'utilizzo di un alimentatore che non eroga corrente sufficiente o che non soddisfa i requisiti altrimenti causerà la visualizzazione di un avviso di bassa tensione nella parte superiore dello schermo. I modelli più vecchi possono invece mostrare quadrati color arcobaleno o un'icona lampeggiante a forma di fulmine.

La sottotensione può portare a problemi come danneggiamento della scheda SD, limitazione della CPU, problemi con le periferiche collegate e arresti anomali casuali. Generalmente, la sottotensione non causerà danni permanenti al Raspberry Pi.

1. Alimentazione elettrica

Il modo più comune per alimentare un Raspberry Pi è utilizzare un alimentatore di rete USB compatibile. Il tipo di connettore USB varia da modello a modello. Recente Modelli Raspberry Pi hanno visto un passaggio dal connettore micro-USB al connettore USB Type-C.

Se disponi già di un alimentatore di rete USB che soddisfa i requisiti consigliati, puoi utilizzarlo per alimentare il tuo Raspberry Pi senza problemi. Altrimenti, potrebbe essere meglio ottenere l'alimentatore USB ufficiale da un rivenditore autorizzato, solo per risparmiare tempo ed evitare intoppi.

L'alimentatore ufficiale Raspberry Pi fornisce una tensione USB superiore al normale a 5,1 volt per prevenire i problemi causati dalle cadute di tensione nei cavi.

2. Accumulatore di energia

Se non puoi o preferisci non alimentare il tuo Raspberry Pi dalla rete elettrica, un power bank compatibile sarà la prossima migliore opzione. Un power bank sarà particolarmente utile per progetti portatili o sempre attivi.

Il power back non deve fornire esattamente 3A. È stato dimostrato che un amperaggio di soli 2,4 A è abbastanza per il Raspberry Pi 4B in molte situazioni. Ma se colleghi tastiere, mouse e SSD, hai bisogno di un alimentatore da 3A. È necessario tenere conto delle cadute di tensione, soprattutto se si utilizzano cavi generici. Il Raspberry Pi di solito attiva un avviso di bassa tensione a circa 4,7 V.

Secondo le misurazioni di potenza da Raspi.tv, il Raspberry Pi 4B utilizza circa 640 mA durante la visione di video a 1080p. Ciò produce circa 3,2 W di energia elettrica quando moltiplicato per la tensione di ingresso di 5 V.

Il tipico power bank agli ioni di litio ha una tensione nominale della cella di 3,7 V. Per un power bank da 20 Ah, questo funziona fino a una capacità di 74 Wh. Per calcolare le ore che questo power bank farà infine, dividiamo questa capacità (74 Wh) per la potenza richiesta dal Raspberry Pi (3,2 W, guardando un video a 1080p video).

Pertanto, un power bank da 20.000 mAh dovrebbe alimentare il Raspberry Pi 4 per circa 23 ore, durante la visione di video e con un carico complessivamente basso. Questo sarà inferiore o superiore, a seconda del carico della CPU e dei dispositivi collegati.

3. Gruppo di continuità (UPS)

UN gruppo di continuità (UPS) è un dispositivo che fornisce alimentazione di backup di emergenza per computer e altri dispositivi.

A differenza di un power bank portatile, un UPS si accende automaticamente in caso di interruzione dell'alimentazione di rete e in genere ha una capacità della batteria inferiore. Di solito è anche più costoso di un power bank, ma può essere utile in caso di interruzione di corrente, in particolare per progetti che devono essere sempre attivi.

Per utilizzare un UPS con un Raspberry Pi, dovrai acquistare un UPS HAT (Hardware Attached on Top) come il modello PiJuice o Waveshare. Dovrai impostare l'HAT in modo che si attivi durante un'interruzione. L'alimentazione da un UPS può durare da due a cinque ore, a seconda della capacità.

4. Uscita di ingresso per uso generico (GPIO)

IL Intestazione GPIO (General Purpose Input Output). sul Raspberry Pi c'è una fila di pin, 26 o 40 in totale, che possono essere utilizzati per interfacciarsi tra il Raspberry Pi e altri componenti elettronici. Può anche essere usato per alimentare il Pi.

Dovresti notare, tuttavia, che alimentare un Raspberry Pi tramite i pin di alimentazione a 5 V sul GPIO può essere complicato in quanto può portare a seri problemi se fatto in modo errato. Potrebbe causare danni permanenti al tuo Raspberry Pi. Questo metodo di alimentazione del Raspberry Pi può essere adatto agli utenti più esperti.

Sarà necessario collegare il pin fisico 2 o 4 a un'alimentazione a 5 V e il pin 6 a terra (GND). Devi anche assicurarti che il tuo alimentatore sia regolato e abbia una protezione da sovracorrente prima di collegarlo al Raspberry Pi.

5. Alimentazione tramite Ethernet (PoE)

Power over Ethernet, o PoE, è un metodo sempre più diffuso per fornire alimentazione ai dispositivi. Utilizza la coppia di riserva in un cavo Ethernet per trasportare sia i dati che la corrente elettrica. Questo può essere utilizzato come un modo conveniente per fornire alimentazione a Raspberry Pis o altri dispositivi che richiedono la propria fonte di alimentazione dedicata. Attualmente, Raspberry Pi 3B+ e 4B sono gli unici modelli che supportano ufficialmente Power over Ethernet (sebbene altri possano funzionare utilizzando un adattatore PoE di terze parti).

Per alimentare un Raspberry Pi su Ethernet, è necessario un HAT PoE. Puoi utilizzare il Raspberry Pi PoE HAT originale (fuori produzione, ma ancora disponibile per l'acquisto su Amazon) o il Raspberry Pi PoE+ HAT. Il PoE+ HAT può fornire più potenza ed è lo stesso prezzo della versione precedente. Il PoE HAT originale, tuttavia, utilizza meno energia durante il funzionamento al minimo e si inserisce all'interno del case ufficiale, se queste sono considerazioni importanti per te.

Conclusione

Esistono molti modi per alimentare un Raspberry Pi. Il modo più comune è utilizzare un alimentatore di rete USB, ma ci sono altre opzioni come PoE e power bank portatili. Ogni metodo ha i suoi pro e contro, quindi spetta a te scegliere il metodo migliore applicabile alla tua situazione e alle esigenze del tuo progetto.